Simulasi Sistem Kendali Robot Monitoring Menggunakan Komunikasi Radio Berbasis Mikrokontroller Atmega 16

SIMULASI SISTEM KENDALI ROBOT MONITORING
MENGGUNAKAN KOMUNIKASI RADIO BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega 16

SKIRIPSI

LOISE NOVITA TAMBUNAN
120821002

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan .......................................................................................


iii

Pernyataan ........................................................................................

iv

Kata Pengantar ..................................................................................

v

Abstrak .............................................................................................

vii

Abstract ............................................................................................

viii

Daftar Isi ..........................................................................................


ix

Daftar Gambar ..................................................................................

xii

Daftar Tabel .....................................................................................

xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................

1

1.1 Latar belakang ................................................................

2

1.2 Perumusan masalah ........................................................


2

1.3 Batasan masalah .............................................................

2

1.4 Tujuan penelitian ............................................................

3

1.5 Manfaat Penelitian .........................................................

3

1.6 Sistematika Penulisan ....................................................

3

BAB II LANDASAN TEORI ..........................................................


4

Universitas Sumatera Utara

2.1 Mikrokontroller ATMega 16...........................................

4

2.1.1 Arsitektur ATMega 16 ..........................................

5

2.1.2 Konfigurasi Mikrokontroller ATMega 16 .............

6

2.2 LCD ................................................................................

14


2.3 Buzzer ............................................................................

14

2.4Sensor Suhu LM35...........................................................

15

2.5 Sensor Asap MQ5 ...........................................................

16

2.6 RF Data Transceiver YS- 1020UA .................................

17

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PEMBUATAN SISTEM

20


Diagram blok .......................................................................

20

3.1 Rangkaian Mikrokontroler ATmega 16 .........................

21

3.2 Rangkaian Display LCD .................................................

22

3.3 Rangkaian Power Supply Regulator ...............................

23

3.5 Rangkaian Sensor Suhu LM35........................................

24


3.6 USB Downloader ............................................................

25

3.7 Rangkaian Sensor Asap MQ5 .........................................

26

3.8 Diagram Alir / Flow Chart ..............................................

27

Universitas Sumatera Utara

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA RANGKAIAN ....

44

4.1 Pengujian Mikrokontroler ATmega 16 dan LCD ...........


29

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35 dan Asap ......

34

4.2.1 Pengujian Rangkaian Sensor Suhu LM35 ...................

34

4.2.2 Pengujian Rangkaian Sensor Asap MQ5 .....................

38

4.3 Pengujian Camera Webcam .............................................

41

4.4 Pengujian Komunikasi Serial to TTL................................


43

4.5 Pengujian Navigasi Robot ................................................

44

4.6 Pengujian Rangkaian Tx dan Rx Radio YS1020..............

47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................

50

5.1 Kesimpulan ....................................................................

50

5.2 Saran ...............................................................................


50

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................

51

LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

2.1 Bentuk fisik mikrokontroller ATMega16 ..................................

4


2.2 Konfigurasi Mikrokontroller ATMega 16 .................................

7

2.3 Strukrur Memori LCD ................................................................

11

2.4 Bentuk fisik LCD .......................................................................

13

2.5 Bentuk fisik Buzzer ....................................................................

14

2.6 Bentuk Fisik LM35 ....................................................................

15

2.7 Bentuk Fisik MQ5 .......................................................................

17

3.a Blok diagram pada robot ............................................................

20

3.b Blok diagram pada komputer/ laptop ..........................................

20

3.1 Rangkaian Minimum ATMega 16 ..............................................

21

3.2 Rangkaian LCD...........................................................................

22

3.3 Rangkaian Regulator ...................................................................

23

3.4 Rangkaian Sensor Suhu LM35....................................................

24

3.5 USB Downloader..........................................................................

25

3.6 Rangkaian Sensor Asap MQ5 .....................................................

26

Universitas Sumatera Utara

3.9 Flow Chart Pada Mikrokontroller ...............................................

27

3.8 Flow Chart Pada Komputer/laptop ............................................

28

4.1 Diagram Blok Pengujian Mikrokontroler ...................................

30

4.2 Kotak Dialog setting chip dan clok .............................................

31

4.3 Kotak Dialog setting chip dan clock ..........................................

31

4.4 Listing program hasil generate ...................................................

32

4.5 sofware khazama AVR progammer ............................................

32

4.6 Listing Program untuk LED dan LCD .......................................

33

4.7 LED pada saat menyala dan padam ............................................

33

4.8 Blok Diagram pengujian Sensor Suhu LM35 .............................

35

4.9 Setting sensor ADC Sensor Suhu LM35 ....................................

36

4.10 Listing Program untuk membaca suhu dan menampilkannya .

36

4.11 Blok Diagram Pengujian Sensor asap.......................................

38

4.12 Setting sensor asap menggunakan ADC....................................

39

4.13Listing Programuntuk Membaca data Asap ............................ 39
4.14 Tampilan LCD Nilai Sensor asap menggunakan AD..............

40

4.15 Visual Studio 2010 Menampilkan Capture Webcam.............

41

4.16 Listing Program Start Camera Webcam............................

42

Universitas Sumatera Utara

4.17 Hasil data komunikasi serial to TTL .................................

43

4.18 Kendali navigasi robot untuk maju....................................

44

4.19 Kendali navigasi robot untuk ke kanan.............................

44

4.20 Kendali navigasi robot untuk mundur...............................

45

4.21 Kendali navigasi robot untuk ke kiri.................................

45

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel

Halaman

2.1 Konfugurasi Pin Dari LCD 2x6 M1632 ......................................

10

2.2 DDRAM Address .......................................................................

12

2.3 Karakter Pada CGROM M1632 LCD ........................................

13

4.1 Hasil pengukuran rangkaian sensor............................................

37

4.2. Pengujian Jarak Maksimum Radio tanpa Penghalang...............

47

4.3. Pengujian Jarak Maksimum Radio Di dalam Ruangan..............

48

Universitas Sumatera Utara

PERSETUJUAN
Judul

: SISTEM KENDALI ROBOT MONITORING MENGGUNAKAN
KOMUNIKASI RADIO BERBASIS MIKROKONTROLLER
ATMega16

Kategori

: SKRIPSI

Nama

: LOISE NOVITA TAMBUNAN

NIM

: 120821002

Program Studi

: SARJANA ( S1) FISIKA

Departemen

: FISIKA

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
(MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui oleh
Medan, Agustus 2014

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing I

Pembimbing II

(DR.Marhaposan Situmorang)

(Junedi Ginting S.SI, M.SC)

NIP :195510301980031003

NIP : 197306222003121001
Diketahui/Disetujui oleh

Ketua Departemen Fisika FMIPA USU

( DR. Marhaposan Situmorang)
NIP .195510301980131003

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN
SISTEM KENDALIROBOT MONITORING
MENGGUNAKAN KOMUNIKASI RADIO BERBASIS
MIKROKONTROLLER ATMega 16

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan
dan ringkasan yang masing- masing disebutkan sumbernya.

Medan, Agustus 2014

LOISE NOVITA TAMBUNAN
NIM. 120821002

Universitas Sumatera Utara

Kata Pengantar
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang
senantiasa melimpahkan karunia-Nya dan selalu memberikan kemudahan dan
kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dalam waktu yang telah
ditetapkan.

Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan
terima kasih yang sebesar- besarnya kepada keluarga serta orang- orang yang
mendukung sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek Skripsi ini. Pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Ketua Program Studi Fisika S1 Fakultas
Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam dan Bapak Junedi Ginting S.Si, M.Sc dosen
pembimbing yang telah bersedia dengan sabar meluangkan waktunya untuk
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Seluruh Dosen serta seluruh pegawai program studi Fisika Fakultas Matemetika dan
Ilmu Pengetahuan Alam.
4. Teristimewa Ayahanda Budiman Tambunan dan Ibunda Alm. Bernike Simatupang
S.Pd yang telah banyak memberikan dukungan doa, moril, materil, serta kasih
sayang dan kepercayaan yang telah diberikan selama ini
5. Adik lelaki saya Monang Eko Palentino A.Md dan adik perempuan saya Rohani
Tambunan yang tidak pernah lelah memberikan motivasi dan doanya.
6. Keluarga besar Op. Novita Tambunan dan Op. Princen Simatupang yang
memberikan dukungan doa, moral dan materiil

Universitas Sumatera Utara

7. Rekan – rekan seperjuangan Fisika Ekstensi 12, khususnya habibi, aswan,kak betrik
dan kak juwita yang sama-sama merasakan pahit manisnya selama kuliah dan kerja
sama selama masa perkuliahan.
8. Sahabat-sahabat saya Kak imey, kak masry, rosa,lia dan inda terima kasih atas
motivasi, dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih terdapat kekurangan
maupun kesalahan. Untuk penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari semua
pihak untuk penyempurnaan laporan ini.
Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca, khususnya rekan-rekan mahasiswa lainnya yang mengikuti perkuliahan di
Universitas Sumatera Utara.

Medan, Agustus 2014

Loise Novita Tambunan

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK

Telah dirancang sebuah alat simulasi system kendalimonitoring menggunakan
komunikasi radio. Secara garis besar rancangan initerdiri dari beberapa
bagian, yaitu mikrokontroller ATMega 16, sensor suhu LM 35, sensor asap
MQ5, buzzer dan RF Data Transceiver YS-1020UA.Tujuan dari rancangan ini
adalah untuk membuat simulasi robot rescue dengan pengambilan video secara
langsung. Prinsip kerja alat ini adalah operator dapat mengetahui keadaan
reruntuhan dan ada tidak adanya korban dalam rentuhan melalui penampilan
gambar dan navigasi robot. Alat akan mengirimkan signal pemberitahuan
(alaram) denganmemanfaatkan system radio frekuensiRF Data Transceiver YS1020UA yang ditransmisi dari computer atau laptop setelah menerima data yan
dideteksi olehsensor suhu LM35 dansensor Asap MQ5 .
Kata Kunci :, Mikrokontroler AT Mega 16, sensor suhu LM35, sensor Asap MQ5,
LCD, RF Data Transceiver YS-1020UA,.

Universitas Sumatera Utara

Abstrac
A monitoring system simulation tool has been designed using radio
communications. In general, this design consists of several parts, namely ATMega
16 microcontroller, LM 35 temperature sensor, MQ5 smoke sensor, buzzer and
RF Data Transceiver YS-1020UA. The purpose of this design is to simulate robot
rescue with live video capture. The working principle of this tool is the operator
can know the state of the ruins and there is no casualties in the scene through the
appearance of images and navigation robot. The device will send a signal alarm
(alarm) by utilizing the RF Radio Transceiver YS-1020UA radio frequency system
transmitted from the computer or laptop after receiving the data detected by the
LM35 temperature sensor and the MQ5 Smoke sensor.
Keywords: Microcontroller AT Mega 16, LM35 temperature sensor, MQ5 Smoke
sensor, LCD, RF Data Transceiver YS-1020UA,

Universitas Sumatera Utara